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技術 電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置

出願人 キヤノン株式会社
発明者 三木宣道中村一成上杉浩敏平野秀敏山崎至
出願日 2004年3月3日 (16年8ヶ月経過) 出願番号 2004-059161
公開日 2005年9月15日 (15年2ヶ月経過) 公開番号 2005-250029
状態 未査定
技術分野 電子写真における感光体
主要キーワード プラスチック製支持体 抵抗調整用 カゼイン樹脂 ゼラチン樹脂 切削処理 金属製支持体 電位プローブ 湿度管理
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (1)

課題

膜厚均一性の高い薄膜(14〜19μm)の電荷輸送層を有する電子写真感光体の製造方法、該製造方法により製造された電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供する。

解決手段

概要

背景

セレン酸化亜鉛硫化カドミウムシリコンなどの無機光導電性物質感光層に用いた電子写真感光体(無機電子写真感光体)は、感度熱安定性耐湿性耐久性などの点において、必ずしも満足できるものではなかった。

近年、無機電子写真感光体の欠点を克服することを目的として、有機光導電性物質を感光層に用いた電子写真感光体(有機電子写真感光体)の研究開発が盛んに行われている。

有機電子写真感光体の感光層については、電荷発生物質を含有する電荷発生層電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とに機能分離した積層型感光層とすることが一般的である。電荷発生層や電荷輸送層は、それぞれの層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成される。

さて、電子写真感光体の特性から電子写真装置高画質化を達成するための1つの手法としては、電子写真感光体の感光層の膜厚を薄くすることが挙げられる。感光層の膜厚を薄くすることによって、静電潜像形成時における感光層内に生じる電界強度が大きくなり、その結果、広がりが少ないシャープな静電潜像が得られるからである。

積層型感光層を有する電子写真感光体においては、通常、電荷輸送層の膜厚が電荷発生層の膜厚に比べて非常に厚いため、実質、電荷輸送層の膜厚を薄くすることが電子写真装置の高画質化につながる。

一方、電荷輸送層の膜厚が薄すぎると、電子写真感光体の静電容量が大きすぎて、十分な表面電位暗部電位)を得るために必要な電荷量が増加し、その結果、明部電位が上昇してしまい、コントラストが不十分となり、高画質化を達成しにくくなる。

以上の観点から、電荷輸送層の具体的な好適膜厚は14〜19μmである。

電荷輸送層は電子写真感光体の表面層として位置付けられることが多く、したがって、電荷輸送層が電子写真感光体の表面層である場合には、電荷輸送層には高い耐摩耗性が要求される。特に、電荷輸送層の膜厚が14〜19μmと比較的薄い場合には、より一層高い耐摩耗性が要求される。

近年、電子写真感光体の表面を帯電する方式としては、電子写真感光体に接触配置された接触帯電部材電圧印加することによって該電子写真感光体の表面を帯電する接触帯電方式が主流になっている。接触帯電方式には、コロナ帯電方式などの非接触帯電方式に比べてオゾン発生量が格段に少ない、また、コロナ帯電方式は帯電器に流す電流の80%前後がシールドに流れて浪費されるのに対して、接触帯電方式はこの浪費分がなく経済的である、などの利点がある。

接触帯電方式は、交流電圧重畳した直流電圧を接触帯電部材に印加する方式(AC/DC接触帯電方式:特開昭63−149668号公報(特許文献1)など)と、直流電圧のみを接触帯電部材に印加する方式(DC接触帯電方式:特開平07−064302号公報(特許文献2)など)に大別される。

AC/DC接触帯電方式は、DC接触帯電方式に比べて帯電均一性に優れるという利点がある一方、交流電圧を印加する分、電子写真感光体の表面への放電電流量が大きくなり、電子写真感光体の表面の摩耗量が大きくなるという欠点がある。したがって、表面層である電荷輸送層が比較的薄い電子写真感光体の表面を帯電する方式としては、DC接触帯電方式が好ましい。

電子写真感光体の表面を帯電する方式としてDC接触帯電方式を採用した場合、AC/DC接触帯電方式を採用した場合に比べて帯電均一性が悪く、出力画像に不良(例えばハーフトーン画像上の白抜け)が発生することがある。

帯電均一性を悪化させる原因の1つとして、電荷輸送層の膜厚のムラが挙げられる。電荷輸送層の膜厚にムラがあると、電子写真感光体の静電容量にムラができ、その結果、電子写真感光体の表面電位にムラ(帯電不均一)が生じるのである。

この帯電不均一は、交流電圧による電位のならし効果のないDC接触帯電方式を採用した場合において顕著に発生する。特に、電荷輸送層が比較的薄い電子写真感光体を採用した場合、電荷輸送層の膜厚のムラに起因する静電容量のムラの程度が大きくなるため、帯電不均一はより顕著に発生することになる。

したがって、電子写真感光体の電荷輸送層の膜厚は、できるだけ均一であることが求められる。電荷輸送層の膜厚が比較的薄い場合や、DC接触帯電方式を採用した場合は、特に、電荷輸送層の膜厚の均一性が求められる。
特開昭63−149668号公報
特開平07−064302号公報

概要

膜厚均一性の高い薄膜(14〜19μm)の電荷輸送層を有する電子写真感光体の製造方法、該製造方法により製造された電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供する。電荷輸送層用塗布液が、電荷輸送物質、ポリアリレート樹脂および沸点が90℃以下の環状エーテルを含有する。 なし

目的

本発明の目的は、膜厚均一性の高い薄膜(14〜19μm)の電荷輸送層を有する電子写真感光体の製造方法、該製造方法により製造された電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

支持体上に電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有し、該電荷輸送層の膜厚が14〜19μmである電子写真感光体の製造方法であって、電荷輸送層用塗布液を該電荷発生層上に塗布する電荷輸送層用塗布液塗布工程と、該電荷輸送層用塗布液塗布工程により該電荷発生層上に塗布された該電荷輸送層用塗布液を乾燥する電荷輸送層用塗布液乾燥工程とを有する電子写真感光体の製造方法において、該電荷輸送層用塗布液が、電荷輸送物質ポリアリレート樹脂および沸点が90℃以下の環状エーテルを含有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法。

請求項2

前記環状エーテルが、テトラヒドロフラン、1,3−ジオキソランおよびオキサンからなる群より選択される少なくとも1種の環状エーテルである請求項1に記載の電子写真感光体の製造方法。

請求項3

前記電荷輸送層用塗布液が、置換基を有する芳香族炭化水素を含有する請求項1または2に記載の電子写真感光体の製造方法。

請求項4

前記置換基を有する芳香族炭化水素が、キシレンおよびエチルベンゼンの少なくとも一方である請求項3に記載の電子写真感光体の製造方法。

請求項5

前記電荷輸送層が、前記電子写真感光体の表面層である請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真感光体の製造方法。

請求項6

支持体上に電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有し、該電荷輸送層の膜厚が14〜19μmであり、請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法により製造されたことを特徴とする電子写真感光体。

請求項7

前記電荷輸送層が、前記電子写真感光体の表面層である請求項6に記載の電子写真感光体。

請求項8

請求項6または7に記載の電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、転写手段およびクリーニング手段からなる群より選択される少なくとも1つの手段とを一体に支持し、電子写真装置本体着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ

請求項9

少なくとも前記電子写真感光体と前記帯電手段を有し、前記帯電手段が前記電子写真感光体に接触配置された接触帯電部材を有する請求項8に記載のプロセスカートリッジ。

請求項10

請求項6または7に記載の電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段および転写手段を有することを特徴とする電子写真装置

請求項11

前記帯電手段が、前記電子写真感光体に接触配置された接触帯電部材を有する請求項10に記載の電子写真装置。

請求項12

前記接触帯電部材に直流電圧のみの電圧印加するための電圧印加手段を有する請求項11に記載の電子写真装置。

技術分野

0001

本発明は、電子写真感光体の製造方法、電子写真感光体、電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置に関する。

背景技術

0002

セレン酸化亜鉛硫化カドミウムシリコンなどの無機光導電性物質感光層に用いた電子写真感光体(無機電子写真感光体)は、感度熱安定性耐湿性耐久性などの点において、必ずしも満足できるものではなかった。

0003

近年、無機電子写真感光体の欠点を克服することを目的として、有機光導電性物質を感光層に用いた電子写真感光体(有機電子写真感光体)の研究開発が盛んに行われている。

0004

有機電子写真感光体の感光層については、電荷発生物質を含有する電荷発生層電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とに機能分離した積層型感光層とすることが一般的である。電荷発生層や電荷輸送層は、それぞれの層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成される。

0005

さて、電子写真感光体の特性から電子写真装置の高画質化を達成するための1つの手法としては、電子写真感光体の感光層の膜厚を薄くすることが挙げられる。感光層の膜厚を薄くすることによって、静電潜像形成時における感光層内に生じる電界強度が大きくなり、その結果、広がりが少ないシャープな静電潜像が得られるからである。

0006

積層型感光層を有する電子写真感光体においては、通常、電荷輸送層の膜厚が電荷発生層の膜厚に比べて非常に厚いため、実質、電荷輸送層の膜厚を薄くすることが電子写真装置の高画質化につながる。

0007

一方、電荷輸送層の膜厚が薄すぎると、電子写真感光体の静電容量が大きすぎて、十分な表面電位暗部電位)を得るために必要な電荷量が増加し、その結果、明部電位が上昇してしまい、コントラストが不十分となり、高画質化を達成しにくくなる。

0008

以上の観点から、電荷輸送層の具体的な好適膜厚は14〜19μmである。

0009

電荷輸送層は電子写真感光体の表面層として位置付けられることが多く、したがって、電荷輸送層が電子写真感光体の表面層である場合には、電荷輸送層には高い耐摩耗性が要求される。特に、電荷輸送層の膜厚が14〜19μmと比較的薄い場合には、より一層高い耐摩耗性が要求される。

0010

近年、電子写真感光体の表面を帯電する方式としては、電子写真感光体に接触配置された接触帯電部材電圧印加することによって該電子写真感光体の表面を帯電する接触帯電方式が主流になっている。接触帯電方式には、コロナ帯電方式などの非接触帯電方式に比べてオゾン発生量が格段に少ない、また、コロナ帯電方式は帯電器に流す電流の80%前後がシールドに流れて浪費されるのに対して、接触帯電方式はこの浪費分がなく経済的である、などの利点がある。

0011

接触帯電方式は、交流電圧重畳した直流電圧を接触帯電部材に印加する方式(AC/DC接触帯電方式:特開昭63−149668号公報(特許文献1)など)と、直流電圧のみを接触帯電部材に印加する方式(DC接触帯電方式:特開平07−064302号公報(特許文献2)など)に大別される。

0012

AC/DC接触帯電方式は、DC接触帯電方式に比べて帯電均一性に優れるという利点がある一方、交流電圧を印加する分、電子写真感光体の表面への放電電流量が大きくなり、電子写真感光体の表面の摩耗量が大きくなるという欠点がある。したがって、表面層である電荷輸送層が比較的薄い電子写真感光体の表面を帯電する方式としては、DC接触帯電方式が好ましい。

0013

電子写真感光体の表面を帯電する方式としてDC接触帯電方式を採用した場合、AC/DC接触帯電方式を採用した場合に比べて帯電均一性が悪く、出力画像に不良(例えばハーフトーン画像上の白抜け)が発生することがある。

0014

帯電均一性を悪化させる原因の1つとして、電荷輸送層の膜厚のムラが挙げられる。電荷輸送層の膜厚にムラがあると、電子写真感光体の静電容量にムラができ、その結果、電子写真感光体の表面電位にムラ(帯電不均一)が生じるのである。

0015

この帯電不均一は、交流電圧による電位のならし効果のないDC接触帯電方式を採用した場合において顕著に発生する。特に、電荷輸送層が比較的薄い電子写真感光体を採用した場合、電荷輸送層の膜厚のムラに起因する静電容量のムラの程度が大きくなるため、帯電不均一はより顕著に発生することになる。

0016

したがって、電子写真感光体の電荷輸送層の膜厚は、できるだけ均一であることが求められる。電荷輸送層の膜厚が比較的薄い場合や、DC接触帯電方式を採用した場合は、特に、電荷輸送層の膜厚の均一性が求められる。
特開昭63−149668号公報
特開平07−064302号公報

発明が解決しようとする課題

0017

本発明の目的は、膜厚均一性の高い薄膜(14〜19μm)の電荷輸送層を有する電子写真感光体の製造方法、該製造方法により製造された電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0018

本発明は、支持体上に電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有し、該電荷輸送層の膜厚が14〜19μmである電子写真感光体の製造方法であって、
電荷輸送層用塗布液を該電荷発生層上に塗布する電荷輸送層用塗布液塗布工程と、
該電荷輸送層用塗布液塗布工程により該電荷発生層上に塗布された該電荷輸送層用塗布液を乾燥する電荷輸送層用塗布液乾燥工程と
を有する電子写真感光体の製造方法において、
該電荷輸送層用塗布液が、電荷輸送物質、ポリアリレート樹脂および沸点が90℃以下の環状エーテルを含有することを特徴とする電子写真感光体の製造方法である。

0019

また、本発明は、上記製造方法により製造された電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置である。

発明の効果

0020

本発明によれば、膜厚均一性の高い薄膜(14〜19μm)の電荷輸送層を有する電子写真感光体の製造方法、該製造方法により製造された電子写真感光体、該電子写真感光体を有するプロセスカートリッジおよび電子写真装置を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

0021

まず、本発明の電子写真感光体の構成について説明する。

0022

上述のとおり、本発明の電子写真感光体は、支持体上に電荷発生層および電荷輸送層をこの順に有する電子写真感光体である。

0023

支持体としては、導電性を有していればよく(導電性支持体)、例えば、アルミニウムアルミニウム合金ステンレスなどの金属製(合金製)の支持体を用いることができる。また、アルミニウム、アルミニウム合金、酸化インジウム酸化スズ合金などを真空蒸着によって被膜形成した層を有する上記金属製支持体プラスチック製支持体を用いることもできる。また、カーボンブラック酸化スズ粒子酸化チタン粒子銀粒子などの導電性粒子を適当な結着樹脂と共にプラスチックや紙に含浸した支持体や、導電性結着樹脂を有するプラスチック製の支持体などを用いることもできる。また、支持体の形状としては、円筒状、ベルト状などが挙げられるが、円筒状が好ましい。

0024

また、支持体の表面は、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止などを目的として、切削処理粗面化処理アルマイト処理などを施してもよい。

0025

支持体と電荷発生層または後述の中間層との間には、レーザー光などの散乱による干渉縞の防止や、支持体の傷の被覆を目的とした導電層を設けてもよい。

0026

導電層は、カーボンブラック、金属粒子金属酸化物粒子などの導電性粒子を結着樹脂に分散させて形成することができる。

0027

導電層の膜厚は、5〜40μmであることが好ましく、特には10〜30μmであることがより好ましい。

0028

また、支持体または導電層と電荷発生層との間には、バリア機能接着機能を有する中間層を設けてもよい。中間層は、感光層の接着性改良、塗工性改良、支持体からの電荷注入性改良、感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。

0030

中間層の膜厚は0.05〜5μmであることが好ましく、特には0.3〜1μmであることがより好ましい。

0031

支持体、導電層または中間層の上には電荷発生層が設けられる。

0032

電荷発生層は、電荷発生物質を結着樹脂および溶剤と共に分散して得られる電荷発生層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。分散方法としては、ホモジナイザー超音波分散機ボールミルサンドミルロールミル振動ミルアトライター、液衝突高速分散機などを用いた方法が挙げられる。電荷発生物質と結着樹脂との割合は、1:0.1〜1:10(質量比)の範囲が好ましく、特には1:1〜3:1(質量比)の範囲がより好ましい。

0033

電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ、ジスアゾ、トリスアゾなどのアゾ顔料や、金属フタロシアニン非金属フタロシアニンなどのフタロシアニン顔料や、インジゴチオインジゴなどのインジゴ顔料や、ペリレン酸無水物、ペリレン酸イミドなどのペリレン顔料や、アンスラキノンピレンキノンなどの多環キノン顔料や、スクワリリウム色素や、ピリリウム塩およびチアピリリウム塩や、トリフェニルメタン色素や、セレン、セレン−テルルアモルファスシリコンなどの無機物質や、キナクリドン顔料や、アズレニウム塩顔料や、シアニン染料や、キサンテン色素や、キノンイミン色素や、スチリル色素や、硫化カドミウムや、酸化亜鉛などが挙げられる。これら電荷発生物質は1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。

0034

電荷発生層に用いる結着樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、スチレンブタジエンコポリマー、ナイロン、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、ベンザール樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル酢酸ビニルコポリマー酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。特には、ブチラール樹脂などが好ましい。これらは単独、混合または共重合体として1種または2種以上用いることができる。

0035

電荷発生層用塗布液に用いる溶剤は、使用する結着樹脂や電荷発生物質の溶解性や分散安定性から選択されるが、有機溶剤としてはアルコールスルホキシドケトンエーテルエステル脂肪族ハロゲン化炭化水素芳香族化合物などが挙げられる。

0036

電荷発生層の膜厚は5μm以下であることが好ましく、特には0.1〜2μmであることがより好ましい。

0037

また、電荷発生層には、種々の増感剤酸化防止剤紫外線吸収剤可塑剤などを必要に応じて添加することもできる。

0038

電荷発生層の上には電荷輸送層が設けられる。

0039

電荷輸送層は、電荷輸送物質と結着樹脂を溶剤に溶解して得られる電荷輸送層用塗布液を塗布し、乾燥することによって形成することができる。電荷輸送物質と結着樹脂との割合は、2:1〜1:2(質量比)の範囲が好ましい。

0040

本発明においては、高画質化の観点から、電荷輸送層の膜厚は14〜19μmである。

0041

電荷輸送物質としては、例えば、トリアリールアミン化合物ヒドラゾン化合物スチリル化合物スチルベン化合物ピラゾリン化合物オキサゾール化合物チアゾール化合物トリアリールメタン化合物などが挙げられる。これら電荷輸送物質は1種のみ用いてもよく、2種以上用いてもよい。

0042

本発明においては、電荷輸送層用塗布液に用いる結着樹脂(電荷輸送層に用いる結着樹脂)の少なくとも1種はポリアリレート樹脂である。ポリアリレート樹脂は、熱可塑性樹脂の中でも耐摩耗性の高い樹脂であり、電荷輸送層の結着樹脂として好適である。

0043

ポリアリレート樹脂としては、下記式(1)で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂が好ましい。

0044

0045

上記式(1)中、R101〜R112は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換または無置換のアルキル基を示す。X101は、単結合、または、−CR113R114−を示す。X101が−CR113R114−のとき、R113、R114は、それぞれ独立に、水素原子、または、置換または無置換のアルキル基を示す、あるいは、R113とR114とが結合して形成される置換または無置換のシクロアルキリデン基を示す。

0046

以下に、上記式(1)で示される繰り返し構造単位の好適例を示す。

0047

0048

耐摩耗性の観点から、ポリアリレート樹脂の粘度平均分子量は15000〜80000であることが好ましい。

0049

本発明において、粘度平均分子量は、次のように算出した。

0050

すなわち、分子量測定対象試料0.5gをメチレンクロライド100mlに溶解し、改良Ubbelohde型粘度計を用いて、25℃における比粘度を測定する。この比粘度から極限粘度を求め、Mark−Houwinkの粘度式により、平均分子量を算出する。粘度平均分子量はGPC(ゲル・パーミエーションクロマトグラフィー)により測定されるポリスチレン換算値とした。

0051

なお、本発明の効果を損なわない範囲で、電荷輸送層の結着樹脂としてポリアリレート樹脂以外の樹脂を併用してもよい。ポリアリレート樹脂以外の樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アクリロニトリル樹脂、アリル樹脂、アルキッド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアリルエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリプロピレン樹脂、メタクリル樹脂、ユリア樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂などが挙げられる。なお、電荷輸送層の結着樹脂として、ポリアリレート樹脂とそれ以外の樹脂とを併用する場合、電荷輸送層中のポリアリレート樹脂の含有量は、電荷輸送層の結着樹脂全質量に対して50質量%以上であることが好ましく、特には80質量%以上であることがより好ましい。

0052

電荷輸送層の結着樹脂として耐摩耗性の高いポリアリレート樹脂を用いることによって、電荷輸送層の膜厚が比較的薄い(14〜19μm)電子写真感光体であっても、十分に高い耐摩耗性を確保することができる。

0053

しかしながら、ポリアリレート樹脂は、溶剤への溶解性が比較的低く、溶剤の種類によっては、膜厚ムラの小さい電荷輸送層を形成可能な電荷輸送層用塗布液を調製することが困難となる。

0054

以上の観点から、本発明においては、電荷輸送層用塗布液に用いる溶剤の少なくとも1種は、沸点(1気圧下の沸点)が90℃以下の環状エーテルである。沸点が90℃以下の環状エーテルとしては、テトラヒドロフラン(沸点:66℃)、1,3−ジオキソラン(沸点:78℃)、オキサン(沸点:88℃)などが挙げられる。

0055

0056

電荷輸送層用塗布液の溶剤が、沸点が90℃以下の環状エーテルであれば、電荷輸送層用塗布液を塗布した後のダレを抑制することができ、よって膜厚ムラの小さい電荷輸送層を形成することが可能となる。

0057

しかしながら、本発明において電荷輸送層用塗布液の溶剤として用いられる環状エーテルは、沸点が90℃以下であるため、電荷輸送層を形成する環境によっては、急激な蒸発が起き、電荷輸送層の表面が白化ブラッシング)する場合がある。この白化は、電荷輸送層の表面を拡大して観察したとき、微小な泡として確認できる。白化現象を抑制するためには、狭い範囲での温度・湿度管理および/または被塗布物の加熱などが必要となる。

0058

本発明者らは、電荷輸送層用塗布液の溶剤の点から白化現象を抑制すべく鋭意検討したところ、電荷輸送層用塗布液の溶剤として、沸点が90℃以下の環状エーテルと置換基を有する芳香族炭化水素とを組み合わせて用いることにより、白化現象を抑制することができることを見いだした。この芳香族炭化水素が有する置換基としては、メチル基エチル基などのアルキル基や、メトキシ基エトキシ基などのアルコキシ基などが挙げられる。

0059

また、沸点が90℃以下の環状エーテルと組み合わせて用いる置換基を有する芳香族炭化水素の沸点は、該沸点が90℃以下の環状エーテルの沸点よりも高く200℃未満であることが好ましく、特には130〜150℃であることがより好ましい。沸点が90℃以下の環状エーテルと組み合わせて用いる置換基を有する芳香族炭化水素の沸点が高すぎると、電荷輸送層用塗布液乾燥工程後も電荷輸送層に該置換基を有する芳香族炭化水素が残留する可能性が高くなり、電子写真特性に悪影響を及ぼす場合がある。一方、該置換基を有する芳香族炭化水素の沸点が低すぎると、沸点が90℃以下の環状エーテル起因の白化現象抑制効果や後述の高感度化効果が十分に得られない場合がある。

0060

上記条件を満足する置換基を有する芳香族炭化水素としては、例えば、トルエン(沸点:110.6℃)、キシレンo−キシレン(沸点:144.4℃)、m−キシレン(沸点:139.1℃)、p−キシレン(沸点:138.4℃))、エチルベンゼン(沸点:136.25℃)、アニソール(沸点:153.8℃)などが挙げられる。これらの中でも、キシレン(o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン)、エチルベンゼンが好ましい。

0061

沸点が90℃以下の環状エーテルと置換基を有する芳香族炭化水素とを組み合わせて用いることにより、沸点が90℃以下の環状エーテル起因の白化現象を抑制することができる理由としては、置換基を有する芳香族炭化水素の沸点は一般的に90℃よりも高いため、環状エーテルの急激な蒸発を抑制できるからであると考えられる。

0062

また、沸点が90℃以下の環状エーテルと置換基を有する芳香族炭化水素とを組み合わせて用いることにより、高感度化を図ることもできる。この理由としては、沸点が90℃以下の環状エーテルよりも蒸発の遅い置換基を有する芳香族炭化水素が、下層の電荷発生層を十分に濡らすことができるため、広い面積の電荷発生層−電荷輸送層界面が形成できるからであると考えられる。

0063

なお、この沸点が90℃以下の環状エーテル起因の白化現象抑制効果や高感度化効果は、沸点が90℃よりも高い溶剤であっても、シクロヘキサノン(沸点:155℃)、アセチルアセトン(沸点:140.5℃)などの非芳香族炭化水素では得られなかった。

0064

電荷輸送層用塗布液の溶剤として、沸点が90℃以下の環状エーテルと置換基を有する芳香族炭化水素とを組み合わせて用いる場合、沸点が90℃以下の環状エーテルと置換基を有する芳香族炭化水素との割合は、1:9〜9:1(質量比)の範囲が好ましく、特には3:7〜7:3(質量比)の範囲がより好ましい。

0065

また、環状エーテルは化学的に不安定である場合が多い。したがって、電荷輸送層用塗布液の液安定性を高めるために、電荷輸送層用塗布液に液安定化剤として酸化防止剤を含有させてもよい。電荷輸送層用塗布液に含有させる酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール構造および/またはヒンダードアミン構造を有する化合物リン原子含有有機化合物硫黄原子含有有機化合物ヒドロロキノンおよびその誘導体などが挙げられる。これらの中でも、電荷輸送層用塗布液の液安定性および電子写真特性(繰り返し特性、電位安定性)の両方の観点から、ヒンダードフェノール構造を有する化合物が好ましい。
・ヒンダードフェノール構造を有する化合物の例

0066

0067

・ヒンダードアミン構造単位を有する化合物の例

0068

0069

・リン原子含有有機化合物の例

0070

0071

・硫黄原子含有有機化合物の例

0072

0073

ヒドロキノンおよびその誘導体の例

0074

0075

電荷輸送層用塗布液中の酸化防止剤の含有量は、電荷輸送層用塗布液中の環状エーテルに対して0.001質量%以下であることが好ましい。

0076

上記各層の塗布液を塗布する際には、例えば、浸漬塗布法(浸漬コーティング法)、スプレーコーティング法スピンナーコーティング法ローラーコーティング法、マイヤーバーコーティング法、ブレードコーティング法などの塗布方法を用いることができる。

0077

図1に、本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す。

0078

図1において、1は円筒状の電子写真感光体であり、軸2を中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。

0079

回転駆動される電子写真感光体1の表面は、帯電手段(一次帯電手段:帯電ローラーなど)3により、正または負の所定電位に均一に帯電され、次いで、スリット露光レーザービーム走査露光などの露光手段(不図示)から出力される露光光画像露光光)4を受ける。こうして電子写真感光体1の表面に、目的の画像に対応した静電潜像が順次形成されていく。

0080

電子写真感光体1の表面に形成された静電潜像は、現像手段5の現像剤に含まれるトナーにより現像されてトナー像となる。次いで、電子写真感光体1の表面に形成担持されているトナー像が、転写手段(転写ローラーなど)6からの転写バイアスによって、転写材供給手段(不図示)から電子写真感光体1と転写手段6との間(当接部)に電子写真感光体1の回転と同期して取り出されて給送された転写材(紙など)Pに順次転写されていく。

0081

トナー像の転写を受けた転写材Pは、電子写真感光体1の表面から分離されて定着手段8へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物プリントコピー)として装置外プリントアウトされる。

0082

トナー像転写後の電子写真感光体1の表面は、クリーニング手段(クリーニングブレードなど)7によって転写残りの現像剤(トナー)の除去を受けて清浄面化され、さらに前露光手段(不図示)からの前露光光(不図示)により除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、図1に示すように、帯電手段3が帯電ローラーなどを用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。

0083

上述の電子写真感光体1、帯電手段3、現像手段5、転写手段6およびクリーニング手段7などの構成要素のうち、複数のものを容器に納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機レーザービームプリンターなどの電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。図1では、電子写真感光体1と、帯電手段3、現像手段5およびクリーニング手段7とを一体に支持してカートリッジ化して、電子写真装置本体のレールなどの案内手段10を用いて電子写真装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ9としている。

0084

以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。また、実施例・比較例中で用いたポリアリレート樹脂は、すべて、テレフタル酸構造とイソフタル酸構造とのモル比(テレフタル酸構造:イソフタル酸構造)が50:50のものである。また、特記の無い限り、膜厚はすべて電子写真感光体長手方向中央部(中央±30mm)の膜厚である。

0085

(実施例1)
直径30mm、長さ357mmのアルミニウムシリンダーを支持体(円筒状支持体)とした。

0086

次に、SnO2コート処理硫酸バリウム(導電性粒子)10部、酸化チタン抵抗調整用)2部、フェノール樹脂6部、シリコーンオイルレベリング剤)0.001部、および、メタノール4部/メトキシプロパノール16部の混合溶剤を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で2時間分散して、導電層用塗布液を調製した。

0087

この導電層用塗布液を、常温常湿(23℃/60%RH)環境下で、支持体上に浸漬塗布し、140℃で30分間熱硬化して、膜厚が15μmの導電層を形成した。

0088

次に、N−メトキシメチル化ナイロン3部、および、共重合ナイロン3部を、メタノール65部/n−ブタノール30部の混合溶剤に溶解して、中間層用塗布液を調製した。

0089

この中間層用塗布液を、導電層上に浸漬塗布し、80℃で10分間乾燥して、膜厚が0.5μmの中間層を形成した。

0090

次に、CuKα特性X線回折におけるブラッグ角(2θ±0.2°)の9.0°、14.2°、23.9°、27.1°に強いピークを有する結晶形オキシチタニウムフタロシアニン結晶(電荷発生物質)4部、ポリビニルブチラール樹脂(商品名:エスレックBM2、積水化学(株)製)2部およびシクロヘキサノン60部を、直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で4時間分散し、エチルアセテート100部を加えて電荷発生層用塗布液を調製した。

0091

この電荷発生層用塗布液を、中間層上に浸漬塗布し、100℃で10分間乾燥して、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。

0092

次に、下記式(3)で示される構造を有するアミン化合物(電荷輸送物質)5.6部、

0093

0094

下記式(4)で示される構造を有するアミン化合物(電荷輸送物質)1.4部、

0095

0096

および、上記式(1−3)で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂(単独重合体、粘度平均分子量:40000)9部を、テトラヒドロフラン45部/p−キシレン45部の混合溶剤に溶解して電荷輸送層用塗布液を調製した。

0097

この電荷輸送層用塗布液を、電荷発生層上に浸漬塗布し、120℃で30分間乾燥して、膜厚が15μmの電荷輸送層を形成した。

0098

このようにして、電荷輸送層が表面層である電子写真感光体を作製した。

0099

なお、実施例・比較例中で用いた電荷輸送層用塗布液の溶剤は、すべてキシダ化学(株)製の特級品である。

0100

作製した電子写真感光体を、キヤノン(株)製のカラーレーザープリンター(商品名:LBP−2810、DC接触帯電方式)に装着した。

0101

まず、LBP−2810本体の前露光発光部を遮光した状態で、ハーフトーンHT)画像(主走査副走査方向とも、2スペース毎に1ドット印字)を出力した(初期)。

0102

次に、LBP−2810本体の前露光発光部を遮光した状態で、横向きのA4紙に印字率1%の文字画像を出力する操作を10秒ごとに繰り返して20000枚を出力する耐久試験を行った。

0103

耐久試験後、LBP−2810本体の前露光発光部を遮光した状態で、ベタ白画像を出力した。

0104

初期に出力したハーフトーン画像と耐久試験後に出力したベタ白画像について評価を行った。

0105

なお、現像器を取り外して、そこに電位プローブを装着し、現像位置における電子写真感光体の表面の暗部電位Vd(レーザー露光なし)と明部電位Vl(レーザー全面露光)も測定した(初期、耐久試験後とも)。

0106

なお、LBP−2810は、4つのプロセスカートリッジ(それぞれ電子写真感光体およびDC接触帯電方式の帯電手段を具備)を装着する電子写真装置であるが、上記評価は一番下のプロセスカートリッジ装着部位にのみ(シアン色用)プロセスカートリッジを装着して行った。プロセスカートリッジ有無検知は常時「有」の状態に固定した。

0107

評価結果を表2に示す。

0108

(実施例2)
実施例1において、電荷輸送層用塗布液中のテトラヒドロフラン45部をオキサン45部に変更し、p−キシレン45部をエチルベンゼン45部に変更し、電荷輸送層の膜厚を14μmにした以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0109

(実施例3)
実施例1において、電荷輸送層用塗布液中のテトラヒドロフラン45部を1,3−ジオキソラン45部に変更し、p−キシレン45部をm−キシレン45部に変更し、電荷輸送層の膜厚を19μmにした以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0110

(実施例4)
実施例1において、電荷輸送層用塗布液中のp−キシレン45部をo−キシレン45部に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0111

(実施例5)
実施例1において、電荷輸送層用塗布液中のポリアリレート樹脂9部を上記式(1−2)で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂(単独重合体、粘度平均分子量:40000)9部に変更し、上記式(3)で示される構造を有するアミン化合物5.6部を下記式(5)で示される構造を有するアミン化合物(電荷輸送物質)5.6部に変更し、p−キシレン45部をo−キシレン45部に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0112

0113

(実施例6)
実施例5において、電荷輸送層用塗布液中のポリアリレート樹脂9部を上記式(1−2)で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂(単独重合体、粘度平均分子量:40000)7.2部と下記式(6−1)で示される繰り返し構造単位、下記式(6−2)で示される繰り返し構造単位および下記式(6−3)で示される繰り返し構造単位を有するポリカーボネート樹脂(共重合体、共重合比(6−1):(6−2):(6−3)=7:2:1(モル比)、粘度平均分子量:40000)1.8部との樹脂混合物(計9部)に変更した以外は、実施例5と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0114

0115

(実施例7)
実施例6において、電荷輸送層用塗布液中のポリアリレート樹脂とポリカーボネート樹脂との樹脂混合物(計9部)を上記式(1−3)で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂(単独重合体、粘度平均分子量:40000)9部に変更し、テトラヒドロフラン45部をオキサン90部に変更し、o−キシレンを用いなかった以外は、実施例6と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0116

(実施例8)
実施例6において、電荷輸送層用塗布液中のポリアリレート樹脂とポリカーボネート樹脂との樹脂混合物(計9部)を上記式(1−3)で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂(単独重合体、粘度平均分子量:40000)9部に変更し、o−キシレン45部をアセチルアセトン45部に変更した以外は、実施例6と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0117

(実施例9)
実施例8において、電荷輸送層用塗布液中のアセチルアセトン45部をベンジルアルコール45部に変更した以外は、実施例8と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0118

(実施例10)
実施例9において、電荷輸送層用塗布液中のポリアリレート樹脂9部を上記式(1−6)で示される繰り返し構造単位を有するポリアリレート樹脂(単独重合体、粘度平均分子量:40000)9部に変更し、上記式(5)で示される構造を有するアミン化合物5.6部を下記式(7)で示される構造を有するアミン化合物(電荷輸送物質)5.6部に変更し、上記式(4)で示される構造を有するアミン化合物1.4部を下記式(8)で示される構造を有するアミン化合物(電荷輸送物質)1.4部に変更し、ベンジルアルコール45部をトルエン45部に変更した以外は、実施例9と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0119

0120

(比較例1)
実施例1において、電荷輸送層用塗布液中のポリアリレート樹脂9部を三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製のポリカーボネート樹脂(商品名:Z−200)に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0121

(比較例2)
実施例1において、電荷輸送層の膜厚を20μmにした以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0122

(比較例3)
実施例1において、電荷輸送層の膜厚を13μmにした以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0123

(比較例4)
実施例1において、電荷輸送層用塗布液中のテトラヒドロフラン45部を1,4−ジオキサン(沸点:101.1℃)45部に変更した以外は、実施例1と同様にして電子写真感光体を作製し、評価した。評価結果を表2に示す。

0124

(比較例5)
実施例1において、電荷輸送層用塗布液中のテトラヒドロフラン45部をアセトン(沸点:56.1〜56.5℃、非環状エーテル)45部に変更した以外は、実施例1と同様にして電荷輸送層用塗布液を調製したところ、結着樹脂の溶解不良で塗布液が白濁したため、塗布を行わなかった。

0125

(比較例6)
実施例1において、電荷輸送層用塗布液中のテトラヒドロフラン45部をメチルエチルケトン(沸点:79.6℃、非環状エーテル)45部に変更した以外は、実施例1と同様にして電荷輸送層用塗布液を調製したところ、結着樹脂の溶解不良で塗布液が白濁したため、塗布を行わなかった。

0126

実施例1〜10および比較例1〜6の電荷輸送層(電荷輸送層用塗布液)の条件について、表1にまとめて示す。

0127

0128

図面の簡単な説明

0129

本発明の電子写真感光体を有するプロセスカートリッジを備えた電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。

符号の説明

0130

1電子写真感光体
2 軸
3帯電手段
4露光光
5現像手段
6転写手段
7クリーニング手段
8定着手段
9プロセスカートリッジ
10 案内手段
P 転写材

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